Esercizio 21 sull’equilibrio dei solidi – Esercizi svolti – FISICA

Nell’atrio di un teatro un lampadario di 32\: kg è tenuto a 1,5\: m dal tetto per mezzo di tre cavi identici di lunghezza 2,0\: m, come mostrato in figura. Calcola la tensione dei cavi.

SVOLGIMENTO

Se il lampadario è in equilibrio significa che le tensioni dei tre fili bilanciano esattamente la forza peso del lampadario, e quindi la somma delle tre componenti perpendicolari delle tre tensioni deve essere in modulo esattamente uguale alla forza peso. Osserviamo anche esplicitamente che la componente parallela delle tre forze di tensione necessariamente si devono annullare tra di loro. In definitiva:

    \[T_\bot^1+T_\bot^2+T_\bot^3=F_p\]

e siccome le tre tensioni devono essere tutte e tre di modulo uguale a T e che \cos{\theta}={1,5\over2} ne segue che

    \[3\cdot T_\bot=F_p\Rightarrow 3\cdot T\cdot \cos{\theta}=m\cdot g\]

    \[T={32\: kg\cdot 9,81\: N/kg \over 3\cdot {1,5\over2}}\approx 140\: N\]

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